Основные свойства проводниковых материалов. (Лекция 10) презентация

материалов
2. Проводниковые материалы и их применение

проводить электрический ток.
материалы с высокой проводимостью, удельное сопротивление ρ при нормальной температуре не более 0,1 мкОм·м
материалы (сплавы) с высоким сопротивлением, ρ при нормальной температуре не менее 0,3 мкОм·м
сверхпроводники и криопроводники − материалы, обладающие очень малым удельным сопротивлением при весьма низких (криогенных) температурах.

1. Классификация проводниковых материалов

сплавы различного назначения;
- тугоплавкие металлы с температурой плавления выше 17000С;
- благородные металлы.

или электролитами, являются растворы (в частности, водные) и расплавы солей, кислот, щелочей и других веществ с ионным строением молекул.

сопротивления (ТКС);
температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР);
работа выхода;
теплопроводность;
плотность;
температура плавления;
твердость;
прочность;
относительное удлинение при разрыве и др.

проводников - количественные характеристики способности проводить электрический ток, т.е. электропроводности вещества.



R- сопротивление; S – площадь поперечного сечения; l – длина проводника
1 Ом·м = 106 мкОм·м.
1 См (сименс) = 1 Ом-1

кристаллической решетки
ρ2 - рассеяние электронов на примесях
ρ3 - рассеяние электронов на пластических деформациях
ρ4- рассеяние электронов на свободных поверхностях пленки
ρ5- рассеянием электронов на границах микрокристал-литов пленки, разделенных собственными окисными слоями и специально вводимой диэлектрической фазой.

формы, называются кристаллитами.

раз изменяется удельное сопротивление при изменении температуры на один градус.

контактная разность потенциалов, обусловленная различием значений работы выхода электронов и различием значений концентрации свободных носителей (электронов) соприкасающихся металлов.

Т1, а другой Т2, причем Т1≠Т2, между спаями возникает термоЭДС.



К- коэффициент термоЭДС.

непосредственно в электрическую энергию.

двух различных проводников или полупроводников на контакте происходит выделение тепла (дополнительно к Джоулеву) при одном направлении тока или его поглощение при обратном направлении.

показывает, во сколько раз изменяется линейный размер (длина) образца материала при изменении температуры на один градус.

недопустимые напряжения на стыках и в спаях, приводящие к разрушению одного из материалов.
TKR = TKρ – TKl.

вещества в вакуум без сообщения ему кинетической энергии - (энергетический интервал между уровнем вакуума и уровнем Ферми).
Для проводящего контакта Ме-Ме необходима низкая контактная разность потенциалов.
Для создания термопар необходима наибольшая разница значений работы выхода контактирующих металлов.

металла, тем больше его коэффициент теплопроводности λ.

удельное сопротивление (из всех металлов только серебро имеет ρ несколько меньшее, чем медь);
2) удовлетворительная механическая прочность;
3) удовлетворительная коррозионная стойкость; медь окисляется на воздухе даже в условиях высокой влажности значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах;
4) относительная легкость пайки и сварки.

P, Cr, Be, Cd)
Латуни − сплавы меди с цинком (до 40 %) и легирующими добавками Al, Ni, Pb и др.
2) Алюминий 6) Вольфрам
3) Никель 7) Молибден
4) Серебро 8) Платина и ралладий
5) Золото 9) Индий, галлий

называется сверхпроводимостью, а критическая температура, при которой совершается переход вещества в сверхпроводящее состояние, − температурой сверхпроводникового перехода Ткр.

Ti, W, Nb, Ir и т.д.
2. Сложные соединения и сплавы Nb3Ge, V3Ga, Nb3Sn

EF.
2. Пару могут создавать два электрона, импульсы которых равны по величине и противоположны по направлению – бозон -, т.е. полный импульс пары равен нулю.
3. Пары не могут двигаться независимо друг от друга. Их перемещение происходит, как единого коллектива.
4. Для бозонов принципа запрета Паули не существует.
5. Куперовские пары (бозоны) пока не разорваны, рассеиваться на дефектах решетки не могут.

с дебаевской температурой Θ; g – постоянная, определяющая силу притяжения между электронами; ν ∼1013 Гц; Θ= 100-500 К, g =1/2
Ткр ∼30-40 К

связь с дыркой.
Обмен экситонами, так же как и обмен фононами, может приводить к притяжению между электронами. (500К!)
Для реализации этого механизма можно использовать поверхность кристалла или тонкие металлические слои.

≤ x ≤ 0,3)
- Иттриевая керамика – La2-xSrxCuO4 ∼ 40K
YBa2Cu3O ∼ 102K